Seminario sobre Next Generation Networks Maestría en Telemática Universidad del Azuay Cuenca Ecuador. Noviembre 2004 Ing.

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1 Seminario sobre Next Generation Networks Maestría en Telemática Universidad del Azuay Cuenca Ecuador Noviembre 2004 Ing. Victor Arrieta

2 CONTENIDOS Introducción: La evolución de las redes de Telecomunicaciones hacia la próxima generación de redes. Convergencia de redes y servicios de telecomunicaciones. Definición de la NGN Drivers y Enablers de la evolución hacia NGN Voz sobre IP: Modelo general de llamada en voz paquetizada Protocolos necesarios para implementar VoIP Reseña general de los protocolos para VoIPÑ H.323 Servicios clásicos de VoIP con H.323 SIP MGCP, Megaco/H.248 Comparación entre SIP y H.323. Protocolos SIP-t, SIGTRAN Requerimientos de numeración para servicios de VoIP: estándares TRIP ENUM Interworking de servicios PSTN: estándares PINT y SPIRIT de la IETF 2

3 CONTENIDOS Calidad en VoIP: principales factores que afectan la calidad de la voz sobre IP Modelo general de la NGN: Concepto de Red Tradicional vs NGN Arquitecturas centralizadas vs distribuídas. Descripción funcional de las capas del modelo NGN y las tecnologías involucradas Capa de Control de la NGN: La función de Media Gateway Control y Signalling Gateway Protocolos y Modelo de Llamada Interworking entre MGCs via H.323, SIP-t y MGCP Capa de Adaptación: Media Gateways, funciones y arquitecturas Codecs y requerimientos de ancho de banda en IP Ejemplos de dimensionamiento: cálculos de ancho de banda agregado en función del tráfico y los parámetros de codificación de la voz. 3

4 CONTENIDOS Capa de Acceso: Tecnologías de acceso de banda ancha para implementar NGN Soluciones cableadas: ADSL, ADSL2 VDSL, VDSL2 Arquitecturas PON-FTTX Arquitectura HFC Cablemodem Soluciones inalámbricas: LMDS WiFi (IEEE ) Wi-Max (IEEE ) Capa de Transporte: Introducción a MPLS La tecnología MPLS como solución de transporte multiservicio en NGN. VPNs MPLS Traffic Engineering en MPLS Pseudo Wire Emulation Edge to Edge (PWE3): una solución para integrar el transporte sobre un backbone único. Soluciones WDM 4

5 CONTENIDOS Gestión de la NGN: la arquitectura OSS en NGN Escenarios de Despliegue de la NGN: Migración IP del tráfico de voz en el nivel de tránsito PSTN Implementación de servicios Class 5 Servicios en NGN: Evolución del modelo de negocios Requerimientos de los servicios de próxima generación Entorno de Servicios NGN autogestión de servicios Servicios Network Based vs CPE Based Web Call Centers: un ejemplo de servicio NGN Multimedia: requerimientos de tráfico Modelo funcional de servicios multimedia 5

6 DRIVERS Y ENABLERS DE LA REVOLUCIÓN HACIA NGN 6

7 Redes y Servicios PSTN PLMN RED DE DATOS Redes de TV 7

8 Convergencia: el último objetivo RED INTEGRADA MULTISERVICIO 8

9 Hacia una nueva generación de Redes PSTN RED PLMN INTEGRADA MULTISERVICIO RED DE DATOS Redes de TV 9

10 Convergencia de redes y servicios Redes fijas (Circuitos) Redes fijas (Circuitos) Redes móviles Redes (Circuitos) móviles (Circuitos) Tecnología Capacidad de procesamiento Acceso Dial-up Web Call Center IP telephony NGN CFM NGN Servicios 3 G Integración Time to market Redes de de datos (Paquetes) CFM: Convergencia Fijo-Móvil 3G: 3ra. Generación Móvil NGN: Next Generation Network 10

11 Servicios de Telecomunicaciones Voz Servicio Básico Telefónico Enlaces pto a pto Servicios de Valor Agregado: CallerID Servicios X.25 Audioconferencia Servicios FR Voic Rellamada Servicios ATM Desvíos/transferencia Llamada en espera VPN Seguimiento de llamadas VPDN Rediscado contínuo Directorio con discado Web Call Center Servicios de Internet: etc Acceso Dial Up Mensajería Unificada Acceso broadband ADSL Servicios Centrex Red Privada Virtual Acceso Fijo-Móvil dedicado Servicios DDE Conferencia Multimedia Firewalling Interconexión de PABX Red Privada Virtual Servicios 0800 Servicios pregagos Servicios de audiotexto Servicios de Call Center Datos Servicios Convergentes Web Hosting Distance Learning Virtual Games Web Mail Registro de Dominios Gestión de Seguridad Multimedia Location Gestión Basede QoS ICW Mensajería Unificada Multimedia streaming Video Broadcasting CATV Pay Per View Near Video On Demand Video On Demand Survellaince Videoconferencia Enlaces entre Estudios Transporte multiseñal 11

12 Drivers NGN Necesidad de ampliar la oferta de Servicios, ofreciendo cada vez más valor agregado (no vender solamente commodities) Integración de soluciones Servicios basados en CPE (inteligencia en el edge de la red) Servicios basados en inteligencia de Red (inteligencia en el core) Optimizar Costos de O&M para sobrevivir al nuevo escenario competitivo Despliegue de Servicios en tiempos cada vez menores ( time to market ) 12

13 Enablers NGN Disponibilidad de Tecnologías de Redes de Alta Capacidad basadas en conmutación de paquetes. Nuevas soluciones para el acceso (banda ancha wireline y wireless) Nuevas soluciones de SW para desarrollo de servicios 13

14 Proyección del tráfico global de Telecomunicaciones Gbps Datos Best Effort Datos de Misión Crítica Voz

15 Convergencia y NGN Tres tipos de convergencia están impulsando al concepto NGN: Convergencia de Voz y Datos Convergencia de Redes Fijas y Móviles Convergencia del transporte óptico y de la conmutación de paquetes 15

16 Servicios y Redes Convergentes Backbone Multiservicio: Voz (fija y móvil), Video, Audio, Datos Infraestructura de transporte común a todos los servicios Integrada con redes legacy Arquitectura abierta para el desarrollo de servicios 16

17 Servicios de Datos sobre la PSTN PSTN Access Server Internet Service Provider Función Interworking entre Circuitos y Paquetes Web Server Mail Chat INTERNET 17

18 Conmutación de circuitos Se asigna a cada aplicación un circuito para su uso exclusivo. Las aplicaciones activas no pueden utilizar lugar vacío que dejan otras aplicaciones No se hace un uso óptimo del ancho de banda Voz Datos LAN LAN Datos Retardo Ancho de banda libre bajo constante Circuitos Dedicados Apto aplicaciones real time (voz, video) 18

19 Conmutación de paquetes Las aplicaciones activas pueden utilizar el ancho de banda libre no utilizado por otras aplicaciones Voz Datos LAN LAN Datos Ancho de banda libre Cada porción de información posee una etiqueta que indica a que conexión particular corresponde (Circuito lógico) Retardo mayor que ctos. constante No apto aplicaciones real time (voz, video) 19

20 Offload post switch PSTN Central Local Access Server INTERNET Backbone IP ISP Tráfico de Voz Web Server Mail Chat Tráfico de Datos 20

21 Offload pre switch Central Local PSTN INTERNET ATU-R ATM Backbone IP ISP DSLAM Broadband Access Server Tráfico de Voz Tráfico de Datos Web Server Mail Chat DSLAM: Digital Subscriber Line Access Multiplexer ATU-R: ADSL Termination Unit Remote 21

22 Introducción a VoIP 22

23 Modelo de Llamada en PSTN PSTN SS7 PSTN Off Hook Dial Tone DTMF Initial Address Message Initial Address Message Set Up Ringing Address Complete Message Address Complete Message Alerting Connect Answer Message Answer Message Off Hook Connect ACK Disconnet Release Release Disconnet Release Release Complete Release Complete Release Release ACK 23

24 Modelo de Llamada para Voz Paquetizada PSTN SS7 PSTN Gateway Gateway Controller Gateway Red de Paquetes Mensajes de señalización implementados según el protocolo definido entre Gateway Controllers y Gateways 24

25 PSTN + IP: El primer paso hacia la convergencia Access Server PSTN Central Local RED DE DATOS IP Elemento de Red Convergente Funcionalidad Class 5 Acceso + Concentración + Ruteo Interworking de protocolos (SS7, INAP, IP, etc.) Soporte de Servicios Integrados (voz+datos+video) Carrier Class 25

26 Escenarios de Interworking PSTN-IP PSTN IWF RED IP 26

27 Protocolos necesarios para VoIP Señalización (Signalling Protocol) Se requiere un protocolo para ubicar a los clientes, establecer, modificar y terminar las sesiones (llamadas). H.323; H.248, SIP/SDP, SGCP, MGCP, MeGaCo Transporte de la información (Media Transport Protocol) Requerido para el transporte de la información (voz/video) paquetizada Se emplea RTP (Real Time Transport Protocol) para la información de usuario, y TCP/UDP como protocolo de Transporte Protocolos soporte Necesarios para AAA(Authentication, Authorization, Accounting), soporte de QoS, roaming, etc. AAA: RADIUS (Remote Access Dial In User Service), Diameter (2RADIUS), QoS: RSVP (Resource reservation Setup Protocol), DNS (Domain Name System), etc 27

28 H

29 Recomendación H.323. ITU-T La recomendación H.323 establece los requerimientos técnicos para comunicaciones multimedia sobre LAN sin mecanismos de Calidad de Servicio H.323 define un conjunto de entidades de red, métodos de codificación de video y audio, y como se emplean las recomendaciones H.225RAS, Q.931 y H.245 para el control y establecimiento de llamadas y el intercambio de capacidades entre terminales. H.323 es un estandar en constante evolución (v1, v2, v3, actualmente en discusión v4) 29

30 Interworking PSTN-IP Terminal IP RED IP IWF (Gateway) PSTN Terminal PSTN Q931 Canal de Señalización IWF Signalling Adaptation Q931 Q931 Q931 TCP IP L2 IP L2 IP L2 TCP IP L2 Q921 D Q921 D El gateway se presenta a la PSTN como un terminal ISDN PHY PHY PHY PHY PHY PHY 30

31 Interworking PSTN-IP Terminal IP RED IP IWF (Gateway) PSTN Terminal PSTN IWF Signalling Adaptation Q931 TCP IP Canal de Señalización IP IP Q931 TCP IP N ISUP MTP 3 MTP2 N ISUP MTP 3 MTP2 El gateway se presenta a la PSTN como un nodo de red L2 L2 L2 L2 PHY PHY PHY PHY PHY PHY 31

32 Interworking PSTN-IP: Plano de Control Terminal IP RED IP IWF (Gateway) PSTN Terminal PSTN IWF H.245 Media Control H.245 B B TCP TCP IP L2 IP L2 IP L2 IP L2 PHY PHY PHY PHY PHY PHY 32

33 Interworking PSTN-IP: Plano de Usuario Terminal IP RED IP IWF (Gateway) PSTN Terminal PSTN IWF RTP Canal de Voz RTP B B UDP UDP IP L2 IP L2 IP L2 IP L2 PHY PHY PHY PHY PHY PHY 33

34 Esquema general de VoIP con H.323 Gatekeeper MCU Endpoint Gateway PSTN Red IP Endpoint 34

35 Entidades H.323 y sus funciones MCU (Multipoint Control Unit): Establece llamadas en conferencia, entre tres o más terminales y/o gateways H.323 MCU Gatekeeper Endpoint Gatekeeper H.323: Provee traducción de direcciones a los gateways, terminales y MCUs, en su zona de dominio. Provee gestión centralizada para autenticación, ruteo, CDR, y ancho de banda. Su despliegue es opcional Es una aplicación de software que puede correr sobre PC o un Servidor High End. También puede integrarse en un gateway o un terminal Gateway PSTN Terminal Terminal H.323: Es un endpoint que provee comunicación bidireccional en real time con otro terminal H.323 Puede ser una PC multimedia con soft phone o un IP Phone Red IP Endpoint: Es la definición genérica de un Terminal, Gateway o MCU. Puede llamar y ser llamado. Inicia y termina los streams de datos de usuario Gateway: Es un endpoint que provee adaptación entre la red de paquetes y la red conmutada de circuitos. Establece y finaliza llamadas entre terminales H.323 y no H

36 Modelo de llamada en H.323, sin Gatekeeper Endpoint 1 Endpoint 2 Set Up Alerting/Connect H.225 (TCP Port 1720) Capabilities Exchange Open Logical Channel H.245 (TCP Port dinámico) Open Logical Channel ACK RTP RTP RTCP Media Transport UDP RTP RTP RTCP 36

37 Modos de operación H.323 Modo Ruteo Directo Gatekeeper H.225 RAS H.225 RAS Red IP RTP/RTCP Endpoint Endpoint 37

38 Modos de operación H.323 H.225 ruteado por Gatekeeper H.245 ruteo directo Endpoint H.225 RAS + Call Signalling Gatekeeper Red IP RTP/RTCP H.245 H.225 RAS + Call Signalling Endpoint 38

39 Modos de operación H.323 H.225 y H.245 ruteado por Gatekeeper Gatekeeper H.225 RAS + Call Signalling + H.245 Red IP RTP/RTCP H.225 RAS + Call Signalling + H245 Endpoint Endpoint 39

40 Mensajes H.225 RAS Gatekeeper Discovery (GRQ/GCF/GRJ): Un endpoint determina un Gatekeeper sobre el cual registrarse. Gatekeeper Registration/Unregistration (RRQ/RCF/RRJ, URR/UCF/URJ): El endpoint se registra en el Gatekeeper, proveyendo su dirección y alias. Admission (ARQ/ACF/ARJ): El endpoint envia un pedido de admisión al Gatekeeper, que es el encargado del control de admisión, que puede basarse en la disponibilidad de ancho de banda, o en la cantidad simultánea de llamadas que soporta. Para admitir la llamada se pueden emplear criterios relacionados con restricciones horarias, o sobre el gateway destino, etc. Bandwidth Request (BRQ/BCF/BRJ): El endpoint solicita un ancho de banda para la llamada, y el Gatekeeper decide en base al máximo de ancho de banda en la LAN establecido para comunicaciones H

41 Mensajes H.225 RAS Location Request (LRQ/LCF/LRJ): Un endpointo un Gatekeeper solicitan la ubicación de otro endpoint, en base a su alias (por ejemplo su número telefónico). El Gatekeeper consultado responde resolviendo la dirección asociada al alias. Disengage (DRQ/DCF/DRJ): Al concluir una llamada, los endpoints involucrados envían un Disengage Request al Gatekeeper para informar la finalización de la comunicación. Information Request (IRQ/IRR): Consulta de estado. Non Standard Message (NSM): Mensaje fuera del estandar Request in Progress (RIP): Un Gatekeeper responde a un endpoint, indicando que el pedido se encuentra en progreso Resource Availability (RAI/RAC): Un Gateway indica la disponibilidad de recursos al Gatekeeper con un mensaje RAI, y este confirma la recepción con un mensaje RAC 41

42 Servicios suplementarios en H.323 La recomendación ITU-T H.450 especifica los siguientes servicios suplementarios: H Call transfer H Call Diversion Services» Call forwarding on Busy» Call Forwarding on no Reply» Call Forwarding unconditional» Call deflection H Call hold H Call park and call pickup H Call waiting H Message waiting indication H Name identification» Calling Party Name Presentation and Restriction» Connected Party Name Presentation and Restriction» Alerting Party Name Presentation and Restriction,» Busy Party Name Presentation and Restriction. 42

43 Stack de protocolos H.323 Aplicaciones de Audio/ Video H.323 Control del Terminal y Gestión G.nnn (audio) H.261 (video) H.263 (video) RTP RTCP H Terminal to GK signaling (RAS) H Señalización de Llamada H.245 Señalización de Canal Lógico UDP TCP IP Interface LAN 43

44 Protocolos H.323 H.225 RAS (Registration, Admission, and Status) - utiliza transporte sobre UDP para transmitir registración, admisión, cambios de ancho de banda y mensajes de status. H.225 Call Signaling (Q.931) - utiliza transporte sobre TCP para establecimiento y terminación de llamada. Es un subconjunto de los mensajes Q.931 empleados en ISDN. RTP (real-time transport protocol) - utiliza transporte sobre UDP para trasmitir la información de usuario (voz digitalizada) en la forma de un stream, una vez establecida la llamada y el canal lógico. H define la señalización entre endpoints para los servicios suplementarios H define la señalización para autenticación de usuarios y entididades, y el encriptado de los datos. H.225 Anexo G - define la señalización entre gatekeepers de borde en dominios diferentes, para declarar las direcciones que alcanzan en sus dominios. H define la MIB (Management Information Base) para controlar y gestionar una red H

45 Secuencia de una llamada en H.323 Inicialización H.225 RAS Señalización H.225 RAS Q.931 Negociación y Configuración H.245 Renegociación H.245 Finalización H.225 Q.931 Admisión en Gatekeeper H.225 RAS Configuración y apertura de canales H

46 Establecimiento de una llamada en H.323 Endpoint 1 Gatekeeper Endpoint 2 Registration Request Registration Request RAS Registration Confirm Registration Confirm RAS Admission Request Admission Confirm Q.931 Setup Alerting Connect Call Proceeding Admission Request Admission Confirm Q.931 RAS Q.931 H.245 Voice Terminal Capability Set Terminal Capability Ack Open Logical Channel Open Logical Channel RTP voice packet RTP voice packet H.245 Voice 46

47 Servicios de Voz sobre IP Toll By Pass Gatekeeper Conmutación de Paquetes Conmutación de Circuitos Gateway Central Transito Central Transito Central Transito Gateway Central Local Central Local 47

48 Servicios de Voz sobre IP Telefonía sobre LAN/WAN Gatekeeper IP Phone IP Phone Central Transito Gateway Central Transito Central Transito Gateway Empresa Sitio 2 Empresa Sitio 1 PABX Central Local Central Local PABX 48

49 Operación Inter-Zona Zona Administrativa 1 Zona Administrativa 2 Gatekeeper 1 Gatekeeper 2 LRQ LCF ARQ ACF Red IP ACF ARQ Signalling Gateway Signalling Gateway Gateway Gateway PSTN 49

50 Session Initiation Protocol 50

51 Breve reseña histórica de SIP Creado a mediados de los 90 por un grupo de investigación del departamento de Ciencias de Computadoras de la Univ. de Columbia, liderado por Henning Schulzrinne. La idea original era definir un estándar para el control de sesiones multimedia entre múltiples clientes (MMUSIC: Multi-party Multimedia Session Control). Posteriormente, se quita la referencia al tipo de media o contenido de la sesión, lo que finalmente le da a SIP un alcance amplio, permitiendo establecer sesiones de cualquier tipo (voz, datos, video, mensajería instantánea, web, etc) La primera especificación de SIP se emite en 1999: RFC 2543 En 2001, la IETF emite el estándar actual de SIP: RFC Actualmente desplegado por varios proveedores de servicios en Norteamérica y Europa, con foco en servicios de VoIP y multimedia, tanto para el mercado residencial como para el mercado de empresas. 51

52 VoIP en IETF: SIP Es un protocolo de señalización de sesion end to end, basado en el modelo cliente-servidor El modelo SIP se basa en protocolos estándar de Internet: SMTP y HTTP, para establecer y terminar llamadas de voz sobre redes IP. Provee el control para el establecimiento de comunicaciones (sesiones) de voz entre dos o más peers conectados en IP. Las sesiones se establecen mediante SDP (Session Description Protocol) y pueden operar en modo unicast o multicast. SDP se emplea para la descripción de las sesiones, permite a los peers establecer los parámetros de una determinada comunicación o sesión (tipo de codec de audio/video, dirección IP destino, número de puerto, etc.). El protocolo SDP es en realidad una especificación del formato de texto (basado en ANSI) para describir una sesión. Soporta mobilidad del usuario, mediante el redireccionamiento de las sesiones hacia la ubicación actual del cliente. La señalización puede montarse sobre TCP o UDP. 52

53 Funciones provistas por SIP Traducción de nombres y ubicación del cliente Negociación entre peers para definir los features soportados en la sesión Gestión de los participantes en una llamada (conferencia, transferencia, hold) Gestión de los features de una llamada durante su duración (ej: establecer video una vez establecida la comunicación de voz) 53

54 Entidades SIP User Agent: Aplicación que contiene un UAC (User Agent Client) y un UAS (User Agent Server) UAC: inicia el request SIP UAS: envia respuestas al request Proxy Server: Puede comportarse como cliente o como servidor: acepto los pedidos de otros servidores, los responde o los remite a otros servers Responde a los pedidos de sesión del UA (INVITE), enviando un query al Registrar Server para obtener la información de direccionamiento del UA destino. Luego re-envía el pedido de iniciar sesión directamente al UA destino, o hacia otro Proxy Server si el UA destino pertenece a otro dominio. Redirect Server: Acepta pedidos de clientes y retorna direcciones. No puede iniciar llamadas como un Proxy Server, o recibirlas como un User Agent. Este componente SIP permite que los Proxy Servers enviar mensajes INVITE hacia dominios externos. 54

55 Entidades SIP cont. Registrar Server: Servidor que acepta pedidos de registro. Contiene la base de datos de los clientes (User Agents) dentro de un Dominio. Este servidor es el responsable de recuperar y enviar las direcciones IP de los participantes de la sesión, así como otras informaciones pertinentes hacia el Proxy Server. Mantiene la información de ubicación del cliente (similar al HLR de las redes móviles). Proxy Server, Redirect Server y Registrar Server pueden implementarse sobre una plataforma hardware común. La mobilidad de usuario se logra a través del Proxy Server y el Redirect Server 55

56 Entidades SIP Implementable en HW o SW User Agent UAC Inicia la Llamada SIP Network Server Red IP Controla la Señalización asociada a las llamadas SIP, provee resolución de nombres y ubicación de clientes Tres tipos definidos: Proxy Server (Stateless o Statefull) Re-Direct Server Registrar Server UAS Responde la Llamada UAC: User Agent Client UAS: User Agent Server 56

57 Métodos SIP INVITE : Iniciar una sesión (la descripción de la sesión va incluída en el cuerpo del mensaje) ACK : Confirmación de la respuesta final a un INVITE BYE : Terminar una sesión REGISTER : Registrar un cliente con un servicio de ubicación OPTIONS : Comunicar capacidades soportadas CANCEL : Cancelar un request en progreso INFO: se emplea para envio de información, ej. tonos DTMF REDIRECT: se emplea para redireccionar una sesión hacia otro end point (ej. Implementación de anuncios de red) 57

58 Códigos de respuestas SIP Son tomados de HTTP, con formato xyz, frase en texto Algunos ejemplos: Informativos 100: Trying (equivalente a call proceeding en Q.931) 180: Ringing (equivalente a alerting en Q.931) 181: La llamada está siendo derivada De confirmación 200: OK Redirección 300: dirección resuelta con más de una opción 301: cliente destino se ha mudado permanentemente 302: cliente destino mudado temporariamente 58

59 Códigos de respuestas SIP Error de Cliente 400: error en request (sintaxis) 401: se requiere autenticación 404: user not found Error de Servidor 500: Error en Servidor (HW o SW) 501: Servicio no implementado en el servidor Errores Globales 600: Ocupado 603: El cliente no acepta la llamada 59

60 Direccionamiento SIP Se emplean URLs para definir la ubicación de un usuario, bajo el formato donde user puede ser un número telefónico (E.164) En el mensaje INVITE se especifican las direcciones del llamante y del llamado, bajo el formato From: usera@host1 To: userb@host2 60

61 SIP URIs (Uniform Resource Indicators) El formato de las direcciones es idéntico al empleado en e- mail: Existen dos esquemas de URI: es una SIP URI (formato definido en RFC 2543) es una URI segura en SIP Esquema introducido en RFC 3261 Requiere TLS (Transport Layer Security, RFC 2246) sobre TCP como transporte para seguridad Dos tipos de SIP URIs: AOR (Address Of Record): identifica un usuario (se requiere un servidor DNS para ubicar los servidores SIP en el dominio bell.ca) Contact (identifica un dispositivo, usualmente bajo la forma de un Fully Qualified Domain FQDN): o 61

62 Descripción de la sesión en SIP Para la descripción de la sesión se emplea el protocolo SDP (Session Description Protocol, definido en RFC 2327) Describe el tipo de media (Audio, Video, Data) Se transporta en el cuerpo de los mensajes SIP Es un protocolo basado en texto ANSI El empleo de SDP en SIP se basa en el modelo Offer/Answer model según RFC

63 Transporte de la información de usuario en SIP El transporte de media se realiza mediante RTP (Real Time Protocol, definido en RFC 3550) RTP agrega un encabezado basado en bits con la siguiente información: Tipo de media Timestamp Tipo de Codec Número de secuencia Se emplea el protocolo RTCP para el intercambio de información de participantes de la sesión y reportes de calidad. Locating SIP Servers (use of DNS) is in RFC

64 Modelo básico de llamada en SIP Invite Trying (100) Ringing (180) 200 (OK) ACK RTP/RTCP Endpoint1 BYE BYE 200 (OK) Endpoint2 200 (OK) 64

65 Modelo de llamada Proxy en SIP Invite Trying (100) Ringing (180) 200 (OK) SIP Proxy Server Invite Ringing (180) 200 (OK) ACK ACK Endpoint1 BYE RTP/RTCP BYE Endpoint2 BYE BYE 200 (OK) 200 (OK) 200 (OK) 200 (OK) 65

66 Establecimiento de sesiones en un único Dominio SIP Proxy Server Dominio A SIP Registrar Server Dominio A 2) Query: ubicación del usuario B 6) 200 OK 1) INVITE usuario B 3) Respuesta: dirección SIP del usuario B 4) INVITE proxy al usuario B 5) 200 OK Endpoint Usuario A 7) Sesión establecida via flujos RTP RTP/RTCP Endpoint Usuario B Dominio X.com 66

67 Establecimiento de sesiones entre Dominios SIP Registrar Server Dominio X SIP Proxy Server Dominio X 10) 200 OK 1) INVITE usuario B 2) Query: ubicación del usuario B en dominio Y SIP Redirect Server 4) INVITE proxy hacia Proxy Server del dominio Y.com 3) Respuesta: dirección del Proxy Server dominio Y.com 9) 200 OK SIP Proxy Server Dominio Y 5) Query: ubicación del usuario B 6) Resp: dirección de B 7) INVITE proxy al usuario B 8) 200 OK SIP Registrar Server Dominio Y 11) Sesión establecida via flujos RTP RTP/RTCP Endpoint Usuario A Dominio X.com Dominio Y.com Endpoint Usuario B 67

68 Ventajas de SIP Los mensajes SIP están basados en texto, con lo que resultan simples de leer y debugear. La programación de nuevos servicios es simple y muy intuitiva para los desarrolladores. SIP utiliza encripción MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions) de la misma forma que los clientes de , lo que permite lanzar aplicaciones asociadas a una sesión en forma automática. SIP hace uso de estándares maduros de Internet, tales como DNS, RTP, RSVP, RADIUS, etc. Esto implica que no se requieren nuevos servicios IP para soportar SIP. No depende de la capa de transporte (es un protocolo agnóstico respecto a la tecnología de transporte, puede ser IP, o ATM). Puede utilizar UDP (User Datagram Protocol) o TCP (Transmission Control Protocol) como protocolo de capa 4. Extensiones definidas fácilmente, lo que implica capacidad para agregar nuevos servicios sin impacto sobre la infraestructura SIP pre-existente (ej. Equipos SIP legacy simplemente ignoran métodos nuevos) 68

69 Comparando SIP con H.323 SIP H.323 Recomendaciones IETF Protocolo simple con inteligencia distribuída en los terminales (end points), posibilita el despliegue de aplicaciones IP. Deja los aspectos de confiabilidad y calidad a la capa de transporte Estándares ITU-T Especificación amplia, incluyendo codecs y medio de transporte de paquetes via RTP Asume redes sin calidad de servicio, overhead innecesario Familia de mensajes basados en texto Formato binario que no se adapta a simple - reuso de protocolos para web y Internet, agrega complejidad Permite extensiones estándar para implementar funciones específicas Extensiones basadas en elementos y soluciones propietarias Sistema de direccionamiento jerárquico basado en URL, con gran escalabilidad Direccionamiento no escalable Retardo mínimo - esquema de señalización simple Posibilidad de retardos de hasta 8 segundos 69

70 Comparando SIP con H.323 SIP H.323 Servicios tipo IP Centrex Soporte de bifurcación de llamadas (call fork) Posibilidad de implementar perfiles de usuario Posibilidad de implementar Mensajeria Unificada Servicios tipo IP Centrex No soporta bifurcaciónd de llamada No aplicable No aplicable Gestión de presencia Capacidad de mezcla de "media" ej. IVR No aplicable No soporta mezcla de "media" dentro de una sesión Basado en URLs, puede embebirse en browsers web y en herramientas de correo electrónico No está basado en URL Se integra fácilmente con MGC controlando múltiples MG - interworking entre MGCs Interacción multimedia Difícil integración con la PSTN Servicios estructurados sobre la voz 70

71 Ejemplos de SIP call flows Call Setup Successful Call Attempt - Unsuccessful Call Hold Call Transfer Registration Presence Subscription Presence Notification Instant Message Exchange La información detallada de los distintos mensajes (Métodos) SIP, así como el detalle de Call Flows se encuentra en la RFC 3655 ( Los call flows para el caso del interworking con la PSTN se presentan en la RFC 3666 ( 71

72 SIP-t SIP-t definido en RFC 3372 Es un mecanismo que emplea SIP como protocolo de interconexión entre IP y la PSTN. Pensado para implementar servicios típicos de la Red Inteligente sobre un entorno IP. Permite que la señalización 7 pueda traducirse en mensajes SIP, para asegurar la transparencia de servicios PSTN. SIP-t define funciones SIP que cumplen los requerimientos de interconexión ISUP (ISDN User Part) 72

73 SIP-t: Requerimientos de interconexión Requisitos de Interconexión Funciones SIP Disponibilidad de información ISUP Encapsulado de ISUP en el cuerpo del mensaje SIP Enrutamiento de mensajes SIP con dependencias ISUP Transferencia de señalización ISUP en mitad de la llamada Translación de la información ISUP en el encabezado SIP Uso del método INFO para señalización en mitad de llamada (DTMF relay) 73

74 SIGTRAN Desarrollado por el grupo de transporte de señalización de la IETF para resolver el transporte de señalización en paquetes de la PSTN sobre redes IP, tomando en cuenta los requerimientos funcionales y de performance de la señalización PSTN. Para posibilitar el interworking con la PSTN, las redes IP deben ser capaces de transportar protocolos de señalización tales como Q.931 o mensajes ISUP SS7 entre nodos IP, tales como un SG, MGC o MG. Ejemplo de aplicaciones SIGTRAN: acceso remoto dial up a Internet, interworking de telefonía IP con la PSTN Ver 74

75 Interworking de servicios: PINTs PINT (PSTN and Internet Interworking): permite invocar servicios de la PSTN a través de pedidos IP. Ejemplo: un cliente SIP Java se puede embeber en un Java servlet en un servidor web. El cliente SIP envía un pedido para establecer una llamada telefónica en la PSTN. Dado que el cliente Java es liviano y puede embeberse en distinto tipo de dispositivos de usuario, SIP es la solución ideal para el segmento IP de la señalización. Se emparenta con INAP (Inteligent Network Application Protocol) en la PSTN Actualmente se enfoca en implementar acceso web a contenido de voz, y aplicaciones click-to-call. Ver PINT chapter en: 75